膜生物反应器在污水处理中的应用进展_张颖

国外科技膜生物反应器在污水处理中的应用进展张颖1,顾平1,邓晓钦2(1.天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.大连市自来水集团公司,辽宁大连116011)中图分类号:X703.1文献标识码:D文章编号:1000-4602(2002)04-0090-031MBR应用情况目前,越来越多的国家将MBR用于生活污水和工业废水的处理。表1中列出了一些发达国家近年来MBR的应用情况。表1MBR的应用情况国家应用单位膜供应商处理水量(m3d)处理对象荷兰[1]Beverwijk污水处理厂240生活污水荷兰＊＊Varsseveld污水处理厂18000生活污水英国[2]Porlock污水处理厂Kubota1900生活污水英国Swanage污水处理厂Kubota13000生活污水英国Daldowie污水处理厂Kubota10800生活污水英国Wraxall污水处理厂Kubota290生活污水德国[3]Buechel污水处理厂Kubota960生活污水德国Markranstadt污水处理厂Zenon6000＊生活污水德国Erftverband污水处理厂1500＊生活污水德国＊＊Monheim污水处理厂5000＊生活污水德国＊＊Kaarst污水处理厂40000＊生活污水爱尔兰Avonmore公司Kubota7100工业废水爱尔兰Minchmalt厂Kubota1720工业废水比利时[4]＊＊Heist污水处理厂30000＊＊＊生活污水比利时＊＊Schilde污水处理厂14000＊＊＊生活污水奥地利[5]Halbenrain污水处理厂100垃圾渗滤液奥地利Zenon270生活污水瑞士＊＊Zenon5000生活污水以色列[6]Jerusalem污水处理厂4000生活污水美国[7]24座污水处理厂Zenon<7500城市污水加拿大9座污水处理厂Zenon城市污水日本[8]300余座小区污水回用日本150余座工业废水注:＊原文中单位为inh,估计是inhabitants的缩写,其义为人口当量,此处按照1inh=0.5m3d估算。＊＊污水处理厂仍在设计建设中。＊＊＊原文中单位为人口当量(PopulationEquivalents,PE),此处按照1PE=0.5m3d估算。在欧洲大部分国家由于国土面积小,地面水体因径流距离较短而导致其自净能力差、生态系统脆弱、易受污染。MBR由于其占地面积小和出水水质优良,在欧洲受到了相当程度的重视,有许多污水处理厂都运用MBR工艺进行了中试规模的污水处理研究,并计划进行工业规模的应用。荷兰在处理能力为240m3d的中试取得成功以后,正在建造处理能力为18000m3d的MBR污水处理厂,并计划从2003年开始建造处理能力为(6～24)×104m3d的MBR污水处理厂。德国已经建成5家大规模使用MBR的污水处理厂,累计处理能力为21000m3d;另有两家污水厂已在规划中,其中一家位于Kaarst的污水处理厂设计服务人口为8万人,使用膜面积总计为88000m2,预算为4600万德国马克,建成后将是世界上最大的使用MBR的污水处理厂。美国和加拿大已有许多投入运行的MBR污水处理厂取得了较好的效果。日本对于MBR的使用较为普遍,主要是用于小区污水的处理与回用及工业(如食品、饮料制造业)废水处理。荷兰Xflow公司开发的MBR在生活污水和食品、林业、造纸等工业废水处理中得到了广泛的应用[9],工业废水累计处理流量为245m3h,其中一家规模最大的生活污水处理厂的处理能力为1100m3h。2MBR的优势与改进2.1MBR的优势MBR与传统工艺相比有以下明显优势[1]:①由于取消了二沉池及将污泥浓度提高了2·90·中国给水排水2002Vol.18CHINAWATER&WASTEWATERNo.4～5倍,减小了占地面积。②出水水质好,可直接回用。出水中SS低于检测限;耐热大肠杆菌被完全除去,噬菌体数量比传统工艺出水低100～1000倍;对于重金属的去除很明显(尤其是Cu、Hg、Pb、Zn等),但其去除率取决于金属离子与污泥吸附的程度;有毒的微污染物(如杀虫剂、多环芳烃等)几乎全部吸附在污泥上,因此可与SS同时被去除。③生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长,对有机物的去除率高。④对于氮、磷污染物有较高的去除率,出水可满足TP<0.15mgL、TN<2.2mgL的环境最大容忍限度(MaximumTolerableRisk,MTR)。⑤污泥产量少,降低了对剩余污泥处置的费用,但MBR污泥的絮体较小且粘度较高。也有试验发现,MBR污泥的浓缩性能和脱水性能与传统工艺产生的污泥并无大的差异。2.2存在的问题及改进措施MBR在显示出许多传统工艺无法比拟的优点时,也暴露出一些尚需改进的地方,这是研究人员关注的焦点。2.2.1预处理工艺荷兰的Bentem